【題目】碳、氮能形成多種氧化物、氫化物。

(1)已知:①2NO(g)N2(g)O2(g) H1=-1805 kJ·mol1

CO(g)O2(g)CO2(g) H2=-283 kJ·mol1

NOCO反應(yīng)生成兩種無毒氣體的熱化學(xué)方程式為________________。

(2)使用高效催化劑可大大減少汽車尾氣排放出的NOx含量,某研究所的科研人員探究了T1時等質(zhì)量的三種催化劑對CO還原NO的催化效果(其他條件相同),所得結(jié)果如圖1所示。

①如果不考慮催化劑價格,則使用催化劑____(“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)最好;A、B兩狀態(tài)下,生成CO的速率大小關(guān)系是_____。

②若容器容積為2 L,開始時加入0.5 mol NO、0.5 mol CO,在催化劑的作用下達(dá)到如圖1所示平衡,則反應(yīng)2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)在該溫度下的平衡常數(shù)K____L·mol1。

③在圖2坐標(biāo)系中畫出使用催化劑Ⅰ(其他條件相同)時,25s時容器內(nèi)反應(yīng)的脫氮率(NO轉(zhuǎn)化率)與溫度的關(guān)系圖____。

(3)化學(xué)動力學(xué)上將一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。對于基元反應(yīng):aAbBcCdD,其速率方程式為vk·ca(A)·cb(B)(k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù)),復(fù)雜反應(yīng)(由幾個基元反應(yīng)構(gòu)成)的速率取決于慢的基元反應(yīng)。

①已知反應(yīng)NO2(g)CO(g)NO(g)CO2(g)H0,在溫度低于250℃時是由兩個基元反應(yīng)構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng),該反應(yīng)的速率方程式為vk·c2(NO2),則其兩個基元反應(yīng)分別為:____=NO3_____;.略,這兩個反應(yīng)中活化能較小的是___

②某科研小組測得380℃時該反應(yīng)的c(NO2)、c(CO)與生成CO2的速率[v(CO2)]的關(guān)系如下:

則該溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k____L·mol1·s1。

【答案】2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-746.5kJ kJ·mol1 I v(A)>v(B) 640 2NO2 NO II 0.22

【解析】

(1) NOCO反應(yīng)生成兩種無毒氣體,應(yīng)為CO2N2,方程式應(yīng)為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g);

由已知:①2NO(g)N2(g)O2(g) H1=-180.5 kJ·mol1

CO(g)O2(g)CO2(g) H2=-283 kJ·mol1;

根據(jù)蓋斯定律可知可得2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-180.5 kJ·mol1+(-283 kJ·mol1)=-746.5kJ kJ·mol1

(2)①據(jù)圖可知相同時間內(nèi)使用催化劑I的反應(yīng)最先達(dá)到平衡,所以使用催化劑I最好;據(jù)圖可知A點(diǎn)曲線的斜率更大,反應(yīng)速率更快;

②據(jù)圖可知25s時氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量不再改變說明反應(yīng)達(dá)到平衡,此時n(N2)=0.2mol,根據(jù)方程式可知此時容器中n(CO2)=0.4mol,△n(NO)=n(CO)=0.4mol,初始投料為0.5molCO0.5molNO,所以平衡時容器內(nèi)n(NO)=n(CO)=0.1mol,容器的體積為2L,所以K==640;

③溫度低于T1時,反應(yīng)速率小于T1時的反應(yīng)速率,所以25s時反應(yīng)達(dá)不到平衡,且溫度越高反應(yīng)速率越快,相同時間內(nèi)脫氮率越高,當(dāng)溫度高于T1時,反應(yīng)速率加快,則25s時反應(yīng)達(dá)到平衡,但由于該反應(yīng)正反應(yīng)焓變小于0,為放熱反應(yīng),所以溫度升高,平衡左移,脫氮率會下降,所以關(guān)系圖為

(3)①溫度低于250℃時,該反應(yīng)的速率方程式為vk·c2(NO2),說明NO2CO不參與同一個基元反應(yīng),且NO2參與的基元反應(yīng)為慢反應(yīng),決定了該反應(yīng)的反應(yīng)速率,基元反應(yīng)I中產(chǎn)物有NO3,根據(jù)元素守恒可知該基元反應(yīng)反應(yīng)物應(yīng)為NO2,則該基元反應(yīng)I為:2NO2=NO3+NO; 活化能越大,反應(yīng)速率越慢,基元反應(yīng)I決定整個反應(yīng)速率,說明反應(yīng)I活化能較大,即反應(yīng)II活化能較。

②根據(jù)表格分析可知CONO2的濃度均會影響反應(yīng)速率,由于該反應(yīng)不是基元反應(yīng),可設(shè)該反應(yīng)的正反應(yīng)速率vk·cx(NO2cy(CO),將表格中相應(yīng)數(shù)據(jù)代入有聯(lián)立可解得x=1y=1,k=0.22L·mol-1·s-1。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組以鏈燒烴 (C4H6) 和丙烯醛( CH2= CHCHO) 為原料合成某藥物中間體環(huán)戊基甲酸(部分反應(yīng)條件、產(chǎn)物已省略),其流程如下:

已知:i.+2RBr +2HBr

ii. +2CO2

請回答下列問題:

(1) B中的官能團(tuán)名稱為________,DE的反應(yīng)類型是 ____________

(2)寫出C與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式①:_____________ 。

(3)一定條件下,H可制取F, 則所需試劑和反應(yīng)條件是____________________ 。

(4) I的結(jié)構(gòu)簡式為______________

(5)環(huán)戊基甲酸與苯酚反應(yīng)生成一種酯X,寫出一種同時符合以下條件的 X 的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________(不考慮立體異構(gòu))。

①核磁共振氫譜有四組峰,峰面積比為9:2:2:l

②能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)

③與濃溴水反應(yīng)時,l molX可消耗4mol Br2

(6)參照上述合成路線,設(shè)計以乙醇和化合物E為原料制備2.2-二乙基丙二酸(結(jié)構(gòu)簡式:)的合成路線(無機(jī)試劑任選)___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】KMnO4在醫(yī)療上有廣泛地應(yīng)用,可用于防腐、制藥、消毒等。現(xiàn)以軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量Al2O3SiO2等)為原料制備KMnO4的工業(yè)流程如圖所示。

1)料渣的主要成分是____,操作2的意義是__________。

2調(diào)pH”的目的是__________;寫出氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________;熔融過程中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______

3)操作3的內(nèi)容為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、烘干,已知KHCO3、KMnO4的溶解度曲線是下圖中的兩種,則KHCO3KMnO4的溶解度曲線分別是_____(填序號)。

4)用惰性電極電解K2MnO4溶液也可得到目標(biāo)產(chǎn)物,則生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為___________,充分電解后,得到的溶液中溶質(zhì)的主要成分是______KMnO4。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所構(gòu)成的單質(zhì)氣體。18O是一種穩(wěn)定的同位素,稱為重氧。下列有關(guān)說法不正確的是(  )

A.1.8 g 18O構(gòu)成的雙原子氣體分子的物質(zhì)的量是0.05 mol

B.0.1 mol重氧水H218O所含的中子數(shù)約為6.02×1023

C.0.2 mol 18O2氣體的體積約為4.48 L

D.18O2的摩爾質(zhì)量為36 g·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分

1)表中非金屬性最強(qiáng)的元素為__________(填寫元素符號)。

2)寫出元素⑦最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式___________。

3)表中元素③和⑤可以組成原子比例為1:1的物質(zhì),元素②可以組成一種常見的氣體單質(zhì),請畫出兩種分子的電子式____________、____________。

4)表中元素④⑦氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序?yàn)椋?/span>__________ (填寫化學(xué)式)。

5)表中有一種元素的單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,它在元素周期表中的位置是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)理論分析后認(rèn)為,NO2可能會氧化單質(zhì)銅,他們設(shè)想利用下圖所示裝置驗(yàn)證NO2的氧化性(夾持裝置已省略)。

1)裝置AC中有一處錯誤,改正的方法是________,A中發(fā)生反應(yīng)的兩種試劑通常是_____

2)點(diǎn)燃C處酒精燈比較合適的時機(jī)是_________。若C中固體全部變成黑色,同時生成對環(huán)境無污染的氣體,寫出C中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。裝置D的用途是__________。

3)開關(guān)K的設(shè)計是以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)為目的,請說明K的使用方法:_______(包括使用時段與內(nèi)容)。

4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)C中的固體混有少量的紅色粉末,經(jīng)過分析,甲同學(xué)認(rèn)為該紅色粉末是Cu2O,乙同學(xué)認(rèn)為該紅色粉末是Cu,丙同學(xué)認(rèn)為該紅色粉末是CuCu2O的混合物。查閱資料,CuCu2OCuO的部分性質(zhì)如下:

請設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)證明甲同學(xué)的看法是否正確:__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】t℃時,Ag2CrO4(橘紅色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖。又知AgClKsp1.8×1010。下列說法不正確

A.t°C時,Ag2CrO4Ksp1×108

B.飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)?/span>X點(diǎn)

C.t°C時,Y點(diǎn)和Z點(diǎn)的Ag2CrO4Ksp相等

D.t°C時,將0.01 mol·L1AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L1KCl0.01 mol·L1K2CrO4的混合溶液中,Cl先沉淀

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)氫氧化鋁AlOH)3是一種治療胃酸(含鹽酸)過多的藥物,用化學(xué)方程式表示該反應(yīng)的原理.___________________________________________

2NaHCO3是制作糕點(diǎn)的常用疏松劑,寫出NaHCO3受熱分解的化學(xué)方程式

___________________________________

3)取少量Fe2O3粉末(紅棕色)加入適量鹽酸,該反應(yīng)的離子方程式為______________________;用此溶液進(jìn)行以下反應(yīng),取少量溶液于一支試管中,滴入NaOH溶液,可觀察到有紅褐色沉淀生成,反應(yīng)的離子方程式為____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。

請回答下列問題。

1)硬質(zhì)試管中發(fā)生的化學(xué)方程式___________________。

2)該同學(xué)欲確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案:

①待硬質(zhì)試管冷卻后,取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B;

②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)一定有_________,可能有_________(填寫“化學(xué)式”),若溶液未變紅色,則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是___________________(填寫“化學(xué)式”)。

3)該同學(xué)按上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果溶液未變紅色,原因是:______(用離子方程式表示)。

4)該同學(xué)馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應(yīng)。若按圖所示的操作,可觀察到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述白色沉淀變成紅褐色的反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

5)一段時間后,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)(3)中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+具有_____性。由此可知,實(shí)驗(yàn)室中含Fe2+的鹽溶液現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是_________,并且配制含Fe2+的鹽溶液時應(yīng)加入少量_____________

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